基于FLAC3D的基坑开挖与支护三维数值分析 被引量：68

1

作者 丁勇春 王建华 徐斌 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期976-980,共5页

采用三维快速拉格朗日方法(FLAC3D)建立了考虑基坑分步开挖与支护全过程的三维动态计算模型,土体采用修正剑桥模型模拟,考虑了支护结构与土体的接触滑移作用,分析了基坑施工中围护墙变形、地表沉降、坑底隆起、坑外深层土体变形的基本特... 采用三维快速拉格朗日方法(FLAC3D)建立了考虑基坑分步开挖与支护全过程的三维动态计算模型,土体采用修正剑桥模型模拟,考虑了支护结构与土体的接触滑移作用,分析了基坑施工中围护墙变形、地表沉降、坑底隆起、坑外深层土体变形的基本特性.计算得到的地表沉降曲线与已有文献的经验沉降曲线基本一致,验证了计算结果的适用性.分析结果可为类似基坑工程的设计和施工提供有益参考. 展开更多

关键词 基坑开挖 数值分析 三维快速拉格朗日方法 修正剑桥模型 土与结构相互作用

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基于应变能密度理论的岩石破裂数值模拟方法研究 被引量：19

2

作者 孙倩 李树忱 +2 位作者 冯现大 李文婷 袁超 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1575-1582,共8页

采用双线性应变软化本构模型结合能量耗散原理建立了损伤本构方程,并通过应变能密度理论建立了细观单元岩石破坏的能量判别准则。当某一单元所存储的应变能超过某固定值时,单元进入损伤状态,同时单元的损伤程度随着能量耗散的增加而增加... 采用双线性应变软化本构模型结合能量耗散原理建立了损伤本构方程,并通过应变能密度理论建立了细观单元岩石破坏的能量判别准则。当某一单元所存储的应变能超过某固定值时,单元进入损伤状态,同时单元的损伤程度随着能量耗散的增加而增加,损伤单元的材料属性也随之改变,直到变为具有一定残余强度的单元。随着荷载增加,单元损伤的程度变大,当单元储存的应变能超过所建立的能量判别准则时,定义单元破坏,随着破坏单元的数目不断增多,破坏单元相互连通形成宏观裂纹,实现了利用线性计算完成非线性计算的过程,避免了数值计算在单元断裂时的奇异性,模拟了岩石的峰后破裂行为。对上述算法利用FLAC中的FISH语言开发了岩石破裂化计算程序,并将该程序成功应用于巴西劈裂和中间裂隙拉伸试验的破裂模拟过程中,其模拟结果与相应的理论和试验结果吻合较好,说明该方法对于模拟岩石破裂过程的正确性和可行性。 展开更多

关键词 应变能密度 能量耗散 岩石破裂 FLAC2D

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基于FLAC^(3D)的超长大直径钢管桩竖向承载特性模拟 被引量：37

3

作者 张明远 黎生南 +1 位作者 彭文韬 宋华珠 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2856-2860,共5页

近年来,超长大直径钢管桩在工程中的应用已越来越多,但对其承载特性的研究却很少,设计中仍然参考普通桩的计算理论。本文采用三维连续介质快速拉格朗日法(FLAC3D)对实际工程中一超长大直径开口钢管桩试桩的竖向承载特性及沉降特性进行... 近年来,超长大直径钢管桩在工程中的应用已越来越多,但对其承载特性的研究却很少,设计中仍然参考普通桩的计算理论。本文采用三维连续介质快速拉格朗日法(FLAC3D)对实际工程中一超长大直径开口钢管桩试桩的竖向承载特性及沉降特性进行了数值模拟分析,并将模拟结果与静载荷竖向承载特性试验实测结果进行了对比,两者相互补充和相互验证,取得了比较一致的结果,表明了本文所编制的有限差分程序用以初步模拟分析超长大直径钢管桩承载特性的可行性。研究结果表明:超长大直径钢管桩是典型的端承摩擦型桩;桩侧摩阻力随深度的变化很复杂,其变化与土性密切相关;桩身轴力向下传递的速度与桩侧摩阻力在不同土层中的发挥程度息息相关。这些结论对实际工程中超长大直径钢管桩基础的设计具有参考意义。 展开更多

关键词 超长大直径钢管桩 三维连续介质快速拉格朗日法 竖向承载特性

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基于人工神经网络的初始地应力场三维反分析 被引量：45

4

作者 蒋中明 徐卫亚 邵建富 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期52-56,共5页

通过对初始地应力场的计算方法的回顾 ,结合有限变形理论和人工神经网络理论 ,提出基于人工神经网络的初始地应力场三维反分析方法 .该方法综合了目前初始地应力场计算方法的优点 ,并考虑了多种因素对地应力场分布的影响 .实例表明 ,按... 通过对初始地应力场的计算方法的回顾 ,结合有限变形理论和人工神经网络理论 ,提出基于人工神经网络的初始地应力场三维反分析方法 .该方法综合了目前初始地应力场计算方法的优点 ,并考虑了多种因素对地应力场分布的影响 .实例表明 ,按本文提出方法模拟的初始地应力场较为合理 ,且其精度也较高 .此外 ,由于考虑了断层对初始地应力场的影响 ,可较好地解释实测地应力值分散的原因 . 展开更多

关键词 人工神经网络 初始地应力场 有限变形理论 三维反分析

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武汉地铁名都车站基坑开挖监测与数值分析 被引量：10

5

作者 连宝琴 胡斌 +2 位作者 王新刚 刘飞 余宏明 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第5期34-38,共5页

运用国际岩土数值软件FLAC3D建立武汉地铁二号线名都车站基坑模型,并对比现场监测数据,研究该地铁基坑开挖引起的变形规律。结果表明:数值分析结果与现场监测成果吻合;高楼层的保利华都因其基础为桩基础,故地铁基坑开挖后沉降位移较小,... 运用国际岩土数值软件FLAC3D建立武汉地铁二号线名都车站基坑模型,并对比现场监测数据,研究该地铁基坑开挖引起的变形规律。结果表明:数值分析结果与现场监测成果吻合;高楼层的保利华都因其基础为桩基础,故地铁基坑开挖后沉降位移较小,其侧基坑地表沉降曲线呈"三角形";低矮楼层的西藏中学因其基础为条形浅基础,故地铁基坑开挖后沉降位移较大,其侧基坑地表沉降曲线呈"阶梯状"。对比现场监测成果与数值模拟分析结果,数值模拟可较好地分析了解基坑开挖引起的变形规律,从而为信息化施工、基坑支护方案的修正提供有效合理的依据。 展开更多

关键词 FLAC^3D 地铁基坑 变形规律 数值模拟分析

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动力应变局部化传播及尺寸效应数值模拟 被引量：13

6

作者 王学滨 潘一山 +1 位作者 盛谦 丁秀丽 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期500-503,共4页

采用 FLAC-3 D模拟了应变软化岩土材料局部化剪切带的发展、扩容对剪切带倾角的影响及试件的宽度效应。随着加载时步的增加 ,彼此孤立的两个应变场逐渐靠近、叠加 ,最终形成了剪切带网络。无论端面约束强或弱 ,剪切带的倾角的数值模拟... 采用 FLAC-3 D模拟了应变软化岩土材料局部化剪切带的发展、扩容对剪切带倾角的影响及试件的宽度效应。随着加载时步的增加 ,彼此孤立的两个应变场逐渐靠近、叠加 ,最终形成了剪切带网络。无论端面约束强或弱 ,剪切带的倾角的数值模拟结果都与罗斯科倾角比较接近。增加试样宽度 ,剪切带的宽度增加 ,剪切带变得不平直 ;宽度越大 ,岩样上端面中点的压应力 -加载时步曲线的峰值强度越大 。 展开更多

关键词 动力应变 局部化传播 尺寸效应 数值模拟 剪切带倾角 应变软化 拉格朗日元法 试样宽度 岩土力学

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多层采空区条件下的高速公路路堑边坡稳定性数值分析 被引量：7

7

作者 高磊 施斌 +3 位作者 朱友群 王宝军 邵玉娴 张勇 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2009年第4期387-391,共5页

高速公路建设过程中常穿越各种矿山采空区,采空区对路堑边坡的稳定性产生较大的影响。基于有限差分分析的快速拉格朗算法FLAC3D程序,由于具有强大的数值模拟分析功能,可以模拟多种结构形式的地质体,因而广泛应用于各种岩土工程问题。本... 高速公路建设过程中常穿越各种矿山采空区,采空区对路堑边坡的稳定性产生较大的影响。基于有限差分分析的快速拉格朗算法FLAC3D程序,由于具有强大的数值模拟分析功能,可以模拟多种结构形式的地质体,因而广泛应用于各种岩土工程问题。本文结合国家某重点交通项目,采用快速拉格朗算法FLAC3D程序对多层采空区条件下的某路堑边坡稳定性进行了评价,主要包括开挖、注浆和锚固等工况下路堑边坡的应力和位移分析。分析结果表明,采空区经过处理后的路堑边坡是稳定的,FLAC3D应用于多层采空区条件下的路堑边坡稳定性评价是可行的。 展开更多

关键词 路堑边坡 采空区 快速拉格朗算法(FLAC3D) 稳定性评价

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弓长岭矿业公司汽运六队排土场稳定性分析 被引量：6

8

作者 孙晓刚 邢军 +1 位作者 张世玉 汪洁 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1031-1034,共4页

比较弓长岭矿业公司汽运六队排土场边坡工程与已有边坡在岩性、结构、自然环境、变形主导因素和发育阶段等方面的相似性,确定了排土场散体、半压实体、压实体及基岩的物理力学参数,并运用FLAC3D对排土场边坡的稳定性进行模拟分析,对比Bi... 比较弓长岭矿业公司汽运六队排土场边坡工程与已有边坡在岩性、结构、自然环境、变形主导因素和发育阶段等方面的相似性,确定了排土场散体、半压实体、压实体及基岩的物理力学参数,并运用FLAC3D对排土场边坡的稳定性进行模拟分析,对比Bishop法和Janbu法及FLAC3D计算的边坡稳定性系数.结果表明:排土场一台阶边坡极不稳定,潜在滑移带在距离边坡边缘约13 m处;二台阶边坡稳定性较好,计算极限堆载高度为108 m,达到极限堆载高度时,存在安全隐患,需采取加固措施. 展开更多

关键词 排土场 边坡 稳定性 FLAC 极限堆载高度

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渗流场对地铁隧道沉降与受力影响的流固耦合分析 被引量：16

9

作者 李建波 陈健云 李静 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2008年第4期441-446,共6页

地下水问题是富水地层地下结构设计与施工中普遍存在的问题。为探讨地下水流动对软岩地铁隧道的稳定性及衬砌支护受力的影响,根据流固耦合理论,采用三维快速拉格朗日有限差分方法,在不同地下水位及排水边界条件下,对开挖后洞室周边场地... 地下水问题是富水地层地下结构设计与施工中普遍存在的问题。为探讨地下水流动对软岩地铁隧道的稳定性及衬砌支护受力的影响,根据流固耦合理论,采用三维快速拉格朗日有限差分方法,在不同地下水位及排水边界条件下,对开挖后洞室周边场地位移、应力场、孔隙水压力的分布情况进行了综合分析。结果显示,由渗流引起的渗透力一定程度上会增加隧道周边场地变形及衬砌应力。从围岩-支护结构共同作用的原理出发,验证了隧道开挖与支护结构设计时需要考虑渗流效应,反映了地下水确实对隧道稳定性有着重要影响。 展开更多

关键词 地铁隧道 流固耦合理论 快速拉格朗日方法 稳定性

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煤岩瓦斯电磁辐射耦合理论研究 被引量：4

10

作者 薛二龙 何学秋 +1 位作者 聂百胜 傅京斌 《中国矿业》 北大核心 2005年第12期71-73,共3页

实验研究表明煤体内存在瓦斯气体时，随着瓦斯压力的升高、煤体强度降低，同时测得的电磁辐射信号脉冲数也比较低。在此实验基础上，本文结合煤岩力电耦合方程，提出了煤岩瓦斯电磁辐射耦合理论及耦合方程，并提出了使用FLAC^(3D)计算... 实验研究表明煤体内存在瓦斯气体时，随着瓦斯压力的升高、煤体强度降低，同时测得的电磁辐射信号脉冲数也比较低。在此实验基础上，本文结合煤岩力电耦合方程，提出了煤岩瓦斯电磁辐射耦合理论及耦合方程，并提出了使用FLAC^(3D)计算煤岩瓦斯电磁辐射耦合方程的计算方法，为使用电磁辐射法预测煤与瓦斯延迟突出提供了理论基础。 展开更多

关键词 煤岩有效应力 电磁辐射 FLAC^3D(fast—lagrangian analysis of continua)

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程潮铁矿东主井区地表变形特征和机制分析 被引量：5

11

作者 邓洋洋 陈从新 +2 位作者 夏开宗 付华 张海娜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期455-461,共7页

以地表变形监测成果为基础,结合数值计算分析,再现了程潮铁矿东主井区地表的变形过程,分析得到了井区地表的变形特征和变形机制。研究结果表明,当地下采空区和地表塌坑形成一定规模后,在矿区不同方向水平构造应力的释放和挤压作用下,被... 以地表变形监测成果为基础,结合数值计算分析,再现了程潮铁矿东主井区地表的变形过程,分析得到了井区地表的变形特征和变形机制。研究结果表明,当地下采空区和地表塌坑形成一定规模后,在矿区不同方向水平构造应力的释放和挤压作用下,被地质结构剖分为柱状结构的围岩向塌坑方向产生倾倒,引起了井区地表变形;地表变形主要以水平移动为主,垂直位移很小,但是随着柱状结构岩体不断倾斜,地表垂直位移与水平位移的比值也不断增大,并在地表形成漏斗形变形曲线。 展开更多

关键词 地表变形 快速拉格朗日差分法 地下开采 变形监测

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崩塌堆积体的渐性破坏及稳定性分析 被引量：12

12

作者 董倩 朱正伟 刘东燕 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2010年第3期358-364,共7页

崩塌堆积体是我国西南高山峡谷区常见的不良地质体,该类边坡的失稳破坏呈现渐进性破坏特征,由于传统的边坡稳定性计算的条分法无法反映它的破坏过程和机理,也无法确定其长期稳定性,因此,分析崩塌堆积体稳定性影响因素的基础上,采用FLAC... 崩塌堆积体是我国西南高山峡谷区常见的不良地质体,该类边坡的失稳破坏呈现渐进性破坏特征,由于传统的边坡稳定性计算的条分法无法反映它的破坏过程和机理,也无法确定其长期稳定性,因此,分析崩塌堆积体稳定性影响因素的基础上,采用FLAC内嵌fish程序语言对崩塌堆积体边坡的渐进性破坏过程进行仿真模拟分析,其中,数值模拟时考虑了崩塌堆积体边坡物料抗剪强度的非线性等堆积特点对其稳定性的影响.通过FLAC数值模拟仿真分析,清晰地揭示了崩塌堆积体边坡渐进破坏的演化过程,证实了崩塌堆积体边坡的稳定性随时间推移逐渐降低的趋势. 展开更多

关键词 崩塌堆积体 稳定性 抗剪强度非线性 渐进性破坏 FLAC数值模拟

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隧道开挖中注浆效果的FLAC^(3D)研究 被引量：7

13

作者 李慎刚 赵文 +1 位作者 王成 蔡晓丽 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期440-443,共4页

应用FLAC3D,通过改变受注围岩体的力学性质,研究注浆后隧道及围岩体开挖时的应力分布规律以及地表沉降情况.模拟结果与工程实际对比分析表明,注浆后加固体对于开挖隧道具有棚护作用,加固体两侧为应力集中区;按270°布置注浆孔,开挖... 应用FLAC3D,通过改变受注围岩体的力学性质,研究注浆后隧道及围岩体开挖时的应力分布规律以及地表沉降情况.模拟结果与工程实际对比分析表明,注浆后加固体对于开挖隧道具有棚护作用,加固体两侧为应力集中区;按270°布置注浆孔,开挖引起沉降值最小,为22.3mm,实际工程监测值为27.1mm,应用FLAC3D进行注浆效果事前分析是可行的;计算值与实际值存在偏差与注浆施工的理想化有关,注浆时,应该逐渐增加注浆压力,并根据注浆终压和注浆量共同判断是否结束注浆,从而保证注浆质量. 展开更多

关键词 注浆 注浆效果检测 FLAC3D 沉降 数值模拟

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有限差分强度折减法求解边坡安全系数 被引量：12

14

作者 夏世友 张电吉 +2 位作者 夏亮 曾梦秋 王立光 《武汉工程大学学报》 CAS 2012年第4期19-21,26,共4页

为了准确地分析边坡的稳定性,根据有限差分强度折减法原理,运用弹塑性理论及相关理论构建求解边坡稳定性安全系数的迭代步骤模型.边坡失稳的判据主要是联合采用塑性区贯通性和速度矢量图来判断,并结合实例进行了分析.研究结果表明:有限... 为了准确地分析边坡的稳定性,根据有限差分强度折减法原理,运用弹塑性理论及相关理论构建求解边坡稳定性安全系数的迭代步骤模型.边坡失稳的判据主要是联合采用塑性区贯通性和速度矢量图来判断,并结合实例进行了分析.研究结果表明:有限差分强度折减法不仅可以准确得到边坡安全系数而且可以描绘出边坡的变形过程及其滑动面形状. 展开更多

关键词 边坡安全系数 稳定性 强度折减法 三维快速拉格朗日法 数值模拟

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基于FLAC3D的煤巷支护方案优化及应用 被引量：13

15

作者 王茂源 薛华俊 +1 位作者 白晓生 梁圣华 《中国煤炭》 北大核心 2012年第9期40-42,共3页

以淮南矿业集团朱集矿1112(1)工作面轨道巷支护为背景,运用FLAC3D对煤巷锚杆支护进行模拟分析,提出多种支护方案。比较各种支护方案下巷道的顶板沉降、底臌及两帮位移量,综合考虑安全、支护成本、掘进进度等因素,得出一套符合煤矿生产... 以淮南矿业集团朱集矿1112(1)工作面轨道巷支护为背景,运用FLAC3D对煤巷锚杆支护进行模拟分析,提出多种支护方案。比较各种支护方案下巷道的顶板沉降、底臌及两帮位移量,综合考虑安全、支护成本、掘进进度等因素,得出一套符合煤矿生产实际的优化支护方案。 展开更多

关键词 巷道支护 FLAC3D数值模拟 方案优化

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500kV地下变电站基坑围护结构抗震影响因素 被引量：4

16

作者 丰土根 杜冰 +1 位作者 花剑岚 李玉伟 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 北大核心 2010年第4期451-456,共6页

以上海世博会500 kV地下变电站基坑围护结构为例,运用三维快速拉格朗日程序FLAC3D进行建模计算,研究了一些对基坑围护结构以及周围土体抗震稳定性有较大影响的因素:基坑周围土体性质、围护结构材料性质、地震波的峰值加速度以及地震波... 以上海世博会500 kV地下变电站基坑围护结构为例,运用三维快速拉格朗日程序FLAC3D进行建模计算,研究了一些对基坑围护结构以及周围土体抗震稳定性有较大影响的因素:基坑周围土体性质、围护结构材料性质、地震波的峰值加速度以及地震波的卓越频率。结果表明:基坑的振动变形受周围土体的约束,土体的性质越好,约束作用越明显,振动变形越小;基坑的存在对周围土体的震动特性影响也很小。基坑围护结构的强度对基坑整体振动变形有影响,但是影响作用不明显;围护结构内力值随围护结构材料强度增大而增大,抵抗破坏的能力同样也随之增强。同一地震波若放大其峰值加速度,则使其能量放大,基坑的振动变形也随之变大,然而其内力值变化不明显。基坑在周围土体的约束下,没有表现出相应的自振特性。所得出的结论可以为类似圆形深基坑抗震设计提供参考。 展开更多

关键词 基坑围护结构 抗震分析 FLAC3D 影响因素

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梨园水电站下咱日堆积体稳定性分析 被引量：3

17

作者 安彦勇 王保田 汪莹鹤 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2008年第5期45-48,共4页

结合工程地质勘察,研究位于梨园水电站坝前左岸的下咱日堆积体的工程地质特性和成因。应用极限分析能量法EMU程序,计算了4个典型剖面在不同工况下的安全系数。建立三维模型,通过FLAC程序得到的位移云图,分析该堆积体在天然、蓄水以及地... 结合工程地质勘察,研究位于梨园水电站坝前左岸的下咱日堆积体的工程地质特性和成因。应用极限分析能量法EMU程序,计算了4个典型剖面在不同工况下的安全系数。建立三维模型,通过FLAC程序得到的位移云图,分析该堆积体在天然、蓄水以及地震工况下的变形特性,并对Ⅲ号危险剖面用不平衡推力法进行了计算。计算分析结果表明,该堆积体整体稳定性较好,但存在局部滑动的可能。针对该堆积体的情况,提出了相应的防护、加固处理措施。 展开更多

关键词 下咱日堆积体 堆积体稳定性 极限分析能量法 FLAC

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拉格朗日元法及其应用软件FLAC在边坡稳定分析中的应用 被引量：9

18

作者 杨丽萍 宋子岭 吴野 《露天采矿技术》 CAS 2007年第2期21-23,共3页

拉格朗日元法是一种新的数值分析方法,特别适合于求解非线性的大变形问题,在岩土力学中有重要的应用。介绍了拉格朗日元法的原理,以及应用软件FLAC在边坡稳定性分析中的应用。结合实例,通过跟踪最大不平衡力和节点位移,来分析边坡的稳... 拉格朗日元法是一种新的数值分析方法,特别适合于求解非线性的大变形问题,在岩土力学中有重要的应用。介绍了拉格朗日元法的原理,以及应用软件FLAC在边坡稳定性分析中的应用。结合实例,通过跟踪最大不平衡力和节点位移,来分析边坡的稳定性。 展开更多

关键词 拉格朗日有限元法 FLAC 边坡稳定性 非线性

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基于FLAC^(3D)大冶铁矿矿柱回采过程的应力分析 被引量：2

19

作者 周德红 李文 +1 位作者 冯豪 王浩然 《武汉工程大学学报》 CAS 2016年第3期277-282,共6页

为了增加资源回收率,金属非金属矿山在回采后期需要对残留矿柱进行二次回采.矿柱结构破坏必然引发采场力学状态发生变化,甚至影响整个采空区的稳定性.以大冶铁矿矿柱回采过程为例,选用动力有限元法分析其采空区动力扰动下的响应特征及... 为了增加资源回收率,金属非金属矿山在回采后期需要对残留矿柱进行二次回采.矿柱结构破坏必然引发采场力学状态发生变化,甚至影响整个采空区的稳定性.以大冶铁矿矿柱回采过程为例,选用动力有限元法分析其采空区动力扰动下的响应特征及应力分布规律.选取直径3 m、高12 m的竖直圆形矿柱采用FLAC3D(Fast Lagrangian Analysis of Continua)对矿柱应力随时间变化情况进行数值模拟分析.模拟分析结果表明,矿柱负载分别在20 MPa,40 MPa的情况下,动力扰动对矿柱的影响随其负载的增大越来越明显,在动力扰动下矿柱越容易导致失稳破坏.矿柱的负载越小,整个采场的稳定性、安全性也就越好,因此,在为矿柱回采进行充填设计时,应充分考虑矿柱的负载作用. 展开更多

关键词 矿柱 应力 FLAC3D 采空区

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FLAC-3D在深凹边坡形状优化中的应用 被引量：8

20

作者 赵克烈 张世雄 +2 位作者 王官宝 刘雁鹰 石栓虎 《露天采矿技术》 CAS 2006年第1期25-28,共4页

运用弹性力学的空间分析方法,推导出金堆城钼业公司小北露天矿深凹边坡的合理形状,它比原设计方案少剥离了大量的废石,然后用FLAC-3D软件进行数值方法模拟计算,证明了其更有利于边坡的稳定。

关键词 深凹边坡 边坡形状的优化 FLAC-3D 有限差分法

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